تجهیزات شبکه چیست؟ معرفی کامل همراه با کاربردها

یک شبکه کامپیوتری از مجموعه‌ای از دستگاه‌های به‌هم‌پیوسته تشکیل شده است. این دستگاه‌ها که شامل رایانه‌ها، پرینترها و دیگر ابزارهای انتقال داده است، از طریق کانال‌های ارتباطی به هم متصل می‌شوند. برای ایجاد، نگهداری، حفاظت و ارتقای این ارتباطات، انواع تجهیزات شبکه استفاده می‌شوند. هرکدام از تجهیزات شبکه وظایف خاصی را در لایه‌های مختلف مدل OSI بر عهده دارند و ویژگی‌های متفاوتی ارائه می‌کنند. در این مطلب قصد داریم تجهیزات شبکه در سیستم‌های کامپیوتری، نقش آن‌ها و انواع مختلفشان را معرفی کنیم. پیش از آنکه به سراغ بررسی انواع تجهیزات شبکه برویم، بهتر است ابتدا بدانیم اصلا تجهیزات شبکه چه هستند.

تجهیزات شبکه چیست؟

 

تجهیزات شبکه در حقیقت قطعات سخت‌افزاری هستند که امکان برقراری اتصال را فراهم می‌کنند و مدیریت جریان ترافیک میان دستگاه‌های داخل یک شبکه کامپیوتری را بر عهده دارند. علاوه بر این، این دستگاه‌ها می‌توانند عملیات داخلی خود را نیز مدیریت کنند. تجهیزات شبکه ممکن است در لایه‌های مختلف مدل OSI  مانند لایه‌ پیوندداده، لایه‌ فیزیکی، لایه‌ شبکه یا لایه‌ کاربرد عمل کنند. برخی از آن‌ها قابلیت فعالیت در چندین لایه را دارند، در حالی‌که برخی دیگر فقط برای یک لایه طراحی شده‌اند.

به طور کلی تجهیزات شبکه به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

• دستگاه‌های نهایی/کلاینت (End devices): دستگاه‌های نهایی همان تجهیزاتی هستند که جریان داده در شبکه را آغاز می‌کنند یا به پایان می‌رسانند. این دستگاه‌ها ممکن است شامل میزبان‌ها (مثل رایانه‌ها، سرورها و پرینترها) یا کلاینت‌ها (مانند مرورگرهای وب و نرم‌افزارهای ایمیل) باشند. هر دستگاه نهایی دارای یک آدرس منحصربه‌فرد است که هویت آن را در شبکه مشخص می‌کند.
• تجهیزات میانی (Intermediary devices) : دستگاه‌های میانی وظیفه اتصال دستگاه‌های نهایی به یکدیگر را دارند و انتقال داده را در شبکه امکان‌پذیر می‌سازند. این گروه شامل تجهیزاتی مثل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، روترها، Repeater، گیت‌وی‌ها (Gateways)، فایروال‌ها و اکسس پوینت‌ها می‌شود. آن‌ها مسئول انجام کارهایی مانند فیلتر کردن، مسیردهی، تقویت یا حتی ترجمه پکیج‌های داده هستند.

هدف از استفاده تجهیزات شبکه

اصلی‌ترین هدف تجهیزات شبکه این است که ارتباط و همکاری میان گره‌ها (Nodes) در یک شبکه را ممکن سازند. این تجهیزات علاوه بر ایجاد اتصال، نقش مهمی در ارتقای کارایی، امنیت و پایداری شبکه دارند. برخی از وظایف مشخصی که توسط تجهیزات شبکه انجام می‌شوند عبارت‌اند از:

• گسترش پوشش شبکه از طریق تقویت یا بازتولید سیگنال‌ها
• تقسیم یا فیلتر کردن ترافیک به منظور ایجاد زیرشبکه‌ها در داخل شبکه
• اتصال انواع تجهیزات شبکه مختلف با تبدیل یا ترجمه پروتکل‌ها
• هدایت بسته‌های داده به مقصد نهایی با تعیین بهترین مسیر
• محافظت از شبکه در برابر دسترسی‌های غیرمجاز یا حملات سایبری مخرب از طریق اعمال سیاست‌ها و قوانین امنیتی
• فراهم کردن اتصال بی‌سیم به شبکه از طریق ایجاد هات‌اسپات یا Bridging

اکنون که درک بهتری از تجهیزات شبکه در کامپیوترها پیدا کردیم، وقت آن رسیده است که به بررسی انواع تجهیزات شبکه بپردازیم.

انواع رایج تجهیزات شبکه و کاربردهای آن‌ ها

در شبکه‌های کامپیوتری، تجهیزات متنوعی وجود دارد که هرکدام عملکرد خاصی دارند. در ادامه، برخی از این تجهیزات را معرفی و توضیح داده‌ایم:

1. سوئیچ  (Switch)

سوئیچ‌ها تجهیزاتی هستند که در لایه‌ Data Link لایه 2) مدل OSI فعالیت می‌کنند. وظیفه اصلی سوئیچ‌ها این است که دستگاه‌های نهایی یک شبکه را به یکدیگر متصل کنند و امکان ارسال بسته‌های داده را با استفاده از آدرس‌های MAC فراهم سازند.

با ایجاد دامنه‌ برخورد (Collision Domain) مجزا برای هر پورت، سوئیچ‌ها به‌طور موثر از بروز تداخل و ازدحام در شبکه جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، سوئیچ‌ها قابلیت پیکربندی VLAN را دارند تا گروه‌های منطقی از دستگاه‌ها در یک شبکه ایجاد شود. در ادامه به انواع سوئیچ می‌پردازیم:

سوئیچ‌های مدیریت نشده

این نوع سوئیچ‌ها بدون نیاز به نصب یا پیکربندی خاص، دستگاه‌ها را به‌طور خودکار به هم متصل می‌کنند. به محض اتصال، دستگاه‌ها (مانند رایانه‌ها و پرینترها) در شبکه‌های کوچک به‌طور مستقیم با هم ارتباط برقرار می‌کنند. این سوئیچ‌ها داده‌ها را در شبکه توزیع می‌کنند اما نیازی به سیستم مدیریت ندارند. به همین دلیل برای خانه‌ها و دفاتر کوچک گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند.

سوئیچ‌های مدیریت شده

این سوئیچ‌ها به مدیران شبکه امکان می‌دهند کنترل کامل زیرساخت شبکه را در دست بگیرند. آن‌ها  تنظیماتی اعمال می‌کنند که نرخ انتقال داده برای تماس‌های ویدیویی را بهینه کرده و همزمان امنیت شبکه را حفظ کنند. در شبکه‌های بزرگ، سوئیچ‌های مدیریت شده ضروری‌اند زیرا مدیران می‌توانند قوانین جریان داده را تعریف کنند. پس از پیکربندی این سوئیچ‌ها، کارایی شبکه به‌طور محسوسی افزایش می‌یابد.

سوئیچ‌ های هوشمند

سوئیچ‌های هوشمند ترکیبی از قابلیت‌های سوئیچ‌های مدیریت شده و مدیریت نشده هستند. این دستگاه‌ها کنترل بیشتری نسبت به سوئیچ‌های غیرمدیریتی ارائه می‌دهند اما کارکردشان ساده‌تر از سوئیچ‌های مدیریت شده است. آن‌ها بهترین گزینه برای شبکه‌های متوسط هستند که نیاز به امکانات اضافه بدون پیچیدگی زیاد دارند.

سوئیچ لایه 2

این سوئیچ‌ها با استفاده از آدرس‌های مک دستگاه (MAC Address) داده‌ها را به مقصد درست هدایت می‌کنند. سوئیچ لایه 2 همه دستگاه‌های موجود در یک محیط شبکه را؛ چه در خانه و چه در محیط کاری؛ به هم متصل می‌سازد و جریان داده را در محدوده‌ ثابت شبکه به‌صورت روان مدیریت می‌کند.

سوئیچ لایه 3

علاوه بر وظایف معمول، سوئیچ‌های لایه 3 می‌توانند بسته‌های داده را بین بخش‌های مختلف یک شبکه منتقل کنند. این سوئیچ‌ها در شبکه‌های بزرگ بسیار پرکاربرد هستند و در عین حال در شبکه‌های کوچک‌تر نیز به‌عنوان ابزار اتصال به کار می‌روند. سوئیچ لایه 3 عملیات پیشرفته‌ای انجام می‌دهد که امکان تبادل اطلاعات بین گروه‌های مجزای دستگاه‌ها را فراهم می‌سازد.

سوئیچ (PoE (Power over Ethernet

این نوع سوئیچ‌ها علاوه بر انتقال داده، برق مورد نیاز دستگاه‌ها را نیز از طریق همان کابل اترنت تامین می‌کنند. به این ترتیب، هر دو وظیفه‌ انتقال داده و توزیع برق از طریق یک کابل انجام می‌شود. سوئیچ‌های PoE به‌ویژه در مواردی مانند نصب دوربین‌های امنیتی یا نقاط دسترسی یا اکسس پوینت وای‌فای که تامین برق سخت است، بسیار ارزشمند هستند. اینجا می‌توان نقش کابل و تجهیزات شبکه را به‌خوبی مشاهده کرد، زیرا اتصال همزمان برق و داده وابسته به کابل‌هاست.

سوئیچ Gigabit

این سوئیچ‌ها ظرفیت انتقال داده‌ای برابر با یک گیگابیت در ثانیه یا بیشتر دارند. شبکه‌هایی که با حجم بالایی از داده سروکار دارند؛ مانند کسب‌وکارها یا استریم ویدیو در خانه‌ها؛ از این سوئیچ‌ها استفاده می‌کنند.

سوئیچ رکمونت

این سوئیچ‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در رک‌های سرور نصب شوند؛ سازه‌هایی تخصصی که برای شبکه‌های بزرگ استفاده می‌شوند. مراکز داده از این تجهیزات استفاده می‌کنند، زیرا نیاز دارند تعداد زیادی دستگاه متصل را همزمان مدیریت کنند. این نوع سوئیچ‌ها علاوه بر دوام بالا، توانایی پردازش تعداد زیادی اتصال به‌طور همزمان را دارند.

سوئیچ‌های رومیزی (Desktop)

این مدل سوئیچ‌ها به‌صورت دستگاه‌های کوچک روی میز یا سطح قرار می‌گیرند. برای خانه‌ها و دفاتر کوچک که نیاز به اتصال چندین دستگاه مانند رایانه‌ها و کنسول‌های بازی دارند، سوئیچ رومیزی گزینه‌ای ایده‌آل است.

سوئیچ‌های ماژولار (Modular)

این نوع سوئیچ‌ها به کاربران امکان می‌دهند قطعات را تعویض کنند. به کمک ماژول‌های قابل ارتقا، می‌توان ظرفیت پورت‌ها را افزایش یا کاهش داد تا با نیاز سیستم تطبیق داشته باشد. این تجهیزات برای محیط‌های در حال گسترش بسیار مناسب‌اند، اما به دلیل قیمت بالا و پیچیدگی در استفاده، مدیریت آن‌ها دشوارتر است.

2. بریج  (Bridge)

بریج‌ها نیز نوعی از تجهیزات شبکه هستند که در لایه پیوند داده (لایه ۲) مدل OSI عمل می‌کنند. نقش اصلی آن‌ها اتصال بخش‌های مختلف در یک شبکه و امکان ارسال بسته‌های داده بر اساس آدرس‌های MAC مربوطه است.

مشابه سوئیچ‌ها، بریج‌ها برای هر بخش شبکه دامنه‌ برخورد ایجاد می‌کنند. این کار به کاهش برخوردها و ازدحام در شبکه کمک می‌کند. علاوه بر این، بریج‌ها به قابلیت‌های فیلترینگ مجهز هستند تا بسته‌های ناخواسته را حذف کرده و فقط بسته‌های موردنیاز را هدایت کنند. برخی از انواع بریج عبارتند از:

بریج‌های شفاف (Transparent)

این بریج‌ها بخش‌های مختلف شبکه را به هم متصل می‌کنند بدون آن که رایانه‌ها متوجه حضورشان شوند. آن‌ها موقعیت هر رایانه را یاد می‌گیرند و داده‌ها را فقط به بخش درست ارسال می‌کنند. همین موضوع باعث کاهش شلوغی و بهبود عملکرد شبکه می‌شود.

بریج‌های مسیریابی مبدا  (Source Routing)

در این نوع بریج، رایانه‌ای که داده را ارسال می‌کند دقیقا مشخص می‌کند که بریج باید چگونه آن داده را از طریق شبکه منتقل کند. بریج هم مطابق همین دستورالعمل‌ها عمل کرده و داده را تحویل می‌دهد. این روش زمانی مفید است که مسیرهای متعددی برای ارسال داده وجود داشته باشد و فرستنده بخواهد بهترین مسیر را انتخاب کند.

3. روتر  (Router)

روترها نیز از تجهیزات شبکه هستند که در لایه شبکه (لایه ۳) مدل OSI فعالیت می‌کنند. عملکرد اصلی یک روتر اتصال شبکه‌ها به یکدیگر و فراهم کردن امکان ارسال بسته‌های داده بر اساس آدرس‌های IP مربوطه است.

با ایجاد دامنه‌های Broadcast برای هر رابط، روترها به‌طور موثر ترافیک پخش‌شده در شبکه را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، روترها از پروتکل‌های مسیریابی مختلفی مانند RIP (پروتکل مسیریابی)، OSPF (اولین و کوتاه‌ترین مسیر باز) یا BGP استفاده می‌کنند تا مسیر انتقال داده را از طریق فرآیند مسیریابی تعیین کنند. در ادامه به انواع روتر می‌پردازیم:

روترهای Edge

این روترها مانند نگهبانان دروازه‌ی یک شبکه عمل می‌کنند. آن‌ها ترافیک را در مرز شبکه مدیریت می‌کنند تا هم امنیت حفظ شود و هم جریان داده روان باقی بماند. این روترها از شبکه در برابر تهدیدات محافظت می‌کنند و تضمین می‌دهند که تبادل داده به‌درستی انجام شود.

روترهای دسترسی (Access)

این نوع روترها شبکه‌های کوچک‌تر، مانند شبکه‌ خانگی شما را به اینترنت متصل می‌کنند. آن‌ها نقطه‌ ورودی هستند که اجازه می‌دهند دستگاه‌ها به دنیای بزرگ‌تر متصل شوند. روترهای دسترسی به سازمان‌دهی محیط محلی شما کمک می‌کنند.

روترهای Core

روترهای Core ستون فقرات  هسته اصلی شبکه‌های بزرگ محسوب می‌شوند. آن‌ها حجم عظیمی از ترافیک داده را مدیریت می‌کنند تا سرعت و پایداری ارتباط حفظ شود. این نوع روترها نقش کلیدی در اتصال بخش‌های مختلف یک شبکه دارند.

بروترها (Brouters)

بروترها ترکیبی از نقش بریج و روتر هستند که انعطاف‌پذیری بیشتری ایجاد می‌کنند. آن‌ها داده‌ها را هم بر اساس آدرس‌های فیزیکی و هم آدرس‌های شبکه منتقل می‌کنند. بروترها برای شبکه‌هایی که نیازهای ترافیکی متنوعی دارند بسیار کاربردی هستند.

روترهای بی‌سیم

این روترها از فناوری وای‌فای برای ایجاد اتصال بدون نیاز به کابل استفاده می‌کنند. آن‌ها اتصال دستگاه‌ها به شبکه را ساده و راحت می‌سازند و برای خانه‌ها و دفاتر کاری که به انعطاف و آزادی عمل نیاز دارند، گزینه‌ای ایده‌آل هستند.

4. Repeater

Repeater ها که گاهی با نام «تقویت‌کننده سیگنال» نیز شناخته می‌شوند، وظیفه دارند سیگنالی را که از فرستنده دریافت می‌کنند، پیش از ارسال دوباره به گیرنده بازتولید کنند. لایه‌ای که repeater در آن فعالیت می‌کند، لایه فیزیکی مدل OSI است.

این لایه به‌طور ویژه مسئول ارسال و دریافت واقعی داده‌ها روی بستر فیزیکی مانند کابل‌ها یا فیبر نوری است. تکرارکننده‌ها با تقویت سیگنال، دامنه پوشش شبکه را افزایش داده و خطاها و از دست رفتن داده‌ها را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، تکرارکننده‌ها مسئول تبدیل داده‌ها میان سیگنال‌های مختلف شبکه، مانند سیگنال‌های نوری، بی‌سیم یا الکتریکی نیز هستند.

5. Gateway

گیت‌وی‌ها دستگاه‌های میانی هستند که در لایه شبکه (لایه ۳) مدل OSI فعالیت می‌کنند و وظیفه آن‌ها اتصال شبکه‌هایی است که از پروتکل‌ها یا معماری‌های متفاوت استفاده می‌کنند. این کار با ترجمه یا تبدیل قالب‌ها و پروتکل‌های داده میان شبکه‌های مختلف انجام می‌شود.

گیت‌وی یکی از تجهیزات مهم شبکه محسوب می‌شود و به‌عنوان بخشی حیاتی در هر معماری شبکه‌ای که شامل چندین شبکه باشد، عمل می‌کند. افزون بر این، گیت‌وی‌ها می‌توانند عملکردهای دیگری مانند فیلترینگ، امنیت، مسیریابی و رمزگذاری را نیز انجام دهند.

6. هاب  (Hub)

هاب‌ها دستگاه‌های میانی هستند که در لایه فیزیکی (لایه ۱) مدل OSI فعالیت می‌کنند و چندین دستگاه را در یک شبکه محلی به هم متصل می‌سازند. عملکرد هاب به این صورت است که داده را بدون توجه به مقصد، برای همه دستگاه‌های متصل ارسال می‌کند. هاب‌ها با فراهم کردن یک نقطه مرکزی اتصال، به ساده‌تر شدن کابل‌کشی و نصب در یک شبکه LAN کمک می‌کنند. هاب‌ها تنها یک دامنه برخورد و یک دامنه Broadcast ایجاد می‌کنند.

علاوه بر قابلیت‌هایی که ذکر شد، هاب‌ها محدودیت‌هایی نیز دارند، از جمله امنیت پایین، کارایی کم و نرخ بالای برخورد داده‌ها. برخی از انواع هاب عبارتند از:

هاب فعال  (Active)

این نوع هاب برای کارکرد نیاز به برق دارد. هاب فعال سیگنال‌های دریافتی را تقویت و بازتولید می‌کند و سپس آن‌ها را برای سایر پورت‌های متصل ارسال می‌نماید. این ویژگی به‌ویژه در شبکه‌های بزرگ مفید است، زیرا برد سیگنال را افزایش می‌دهد.

هاب غیرفعال (Passive)

هاب غیرفعال نیازی به برق ندارد. تنها دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند اما سیگنال را تقویت نمی‌کند. در این حالت قدرت سیگنال به دستگاه‌ها بستگی دارد و به همین دلیل بیشتر برای شبکه‌های کوچک مناسب است.

هاب هوشمند (Intelligent)

این نوع هاب مانند یک مرکز مدیریت هوشمند برای شبکه عمل می‌کند. می‌تواند ترافیک را نظارت کند، مشکلات را شناسایی کند و حتی برخی از آن‌ها را برطرف سازد. به همین دلیل هاب هوشمند مانند یک مدیر کوچک برای شبکه است و راندمان را افزایش می‌دهد. این نوع هاب‌ها برای شبکه‌های LAN  پیچیده که به نظارت و بهینه‌سازی نیاز دارند، به‌ویژه در محیط‌های سازمانی، ایده‌آل هستند.

7. مودم  (Modem)

مودم‌ها از تجهیزات شبکه هستند که در لایه فیزیکی (لایه ۱) مدل OSI فعالیت می‌کنند. این دستگاه‌ها می‌توانند سیگنال‌های آنالوگ را به دیجیتال و بالعکس، مدوله یا دمدوله کنند.

علاوه بر این، با کمک مودم‌ها دستگاه‌های دیجیتال می‌توانند از طریق رسانه‌های انتقال آنالوگ، مانند خطوط تلفن یا خطوط کابل، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. مودم‌ها به‌راحتی می‌توانند یک شبکه محلی را به یک شبکه گسترده WAN یا اینترنت متصل کنند. به بیان ساده‌تر، آن‌ها سیگنال‌ها را تغییر می‌دهند تا دستگاه‌های دیجیتال مانند رایانه‌ها بتوانند از آن‌ها استفاده کنند. از آنجا که بسیاری از خطوط انتقال مانند تلفن یا کابل سیگنال‌های آنالوگ را حمل می‌کنند، مودم‌ها نقش مترجم میان این دو را ایفا می‌کنند. برخی از انواع مودم عبارتند از:

• مودم نوری (Optical): این مودم‌ها با شبکه‌های فیبر نوری کار می‌کنند. آن‌ها داده‌های دیجیتال را به سیگنال‌های نوری برای ارسال از طریق کابل‌های فیبر نوری تبدیل کرده و سپس نور را دوباره به داده‌های دیجیتال برمی‌گردانند.
• مودم کابلی (Cable): این نوع مودم‌ها با استفاده از خطوط تلویزیون کابلی به اینترنت متصل می‌شوند. آن‌ها اینترنت پرسرعت را از طریق همان کابل‌های کواکسیالی که تلویزیون را منتقل می‌کنند، به خانه‌ها و کسب‌وکارهای کوچک می‌رسانند.
• مودم دیال‌آپ (Dial-Up): این مودم‌های قدیمی از خطوط تلفن برای اتصال به اینترنت استفاده می‌کردند. آن‌ها با شماره‌گیری در شبکه تلفن ارتباط برقرار می‌کردند؛ روشی که پیش از ظهور گزینه‌های سریع‌تر رایج بود.
• مودم ماهواره‌ای (Satellite): این مودم‌ها از ماهواره‌های فضایی برای دسترسی به اینترنت بهره می‌برند. آن‌ها برای افرادی در مناطق دورافتاده یا روستایی که دیگر روش‌های اتصال امکان‌پذیر نیست، بسیار کاربردی هستند.

8. اکسس پوینت  (Access Point)

اکسس پوینت‌ها تجهیزات شبکه‌ای هستند که در لایه پیوند داده (لایه ۲) مدل OSI فعالیت می‌کنند و بیشتر برای پل‌زدن بین شبکه‌های کابلی و بی‌سیم استفاده می‌شوند. به زبان ساده، اکسس پوینت دستگاهی است که به تجهیزات بی‌سیم امکان می‌دهد به یک شبکه کابلی متصل شوند. در این جا داده‌ها می‌توانند با استفاده از امواج رادیویی یا سیگنال‌های مادون قرمز ارسال و دریافت شوند.

علاوه بر این، اکسس پوینت می‌تواند برای گسترش محدوده و قدرت سیگنال‌های بی‌سیم به کار رود. بیشتر مواقع، این تجهیزات در دفاتر بزرگ یا مکان‌های عمومی که باید دسترسی بی‌سیم برای تعداد زیادی کاربر یا دستگاه فراهم شود، استفاده می‌شوند. همچنین اکسس پوینت‌ها از استانداردها و پروتکل‌های مختلف بی‌سیم مانند Wi-Fi، بلوتوث یا IoT پشتیبانی می‌کنند.

دسته بندی اصلی اکسس پوینت‌ها عبارت است از:

1. اکسس پوینت مستقل  (Standalone)
2. اکسس پوینت چندکاره  (Multifunction)
3. اکسس پوینت کنترل شده  (Controlled)

9. کارت شبکه  (NIC)

NIC  مخفف Network Interface Card  است و در لایه پیوند داده (لایه ۲) مدل OSI عمل می‌کند. این قطعه سخت‌افزاری وظیفه دارد امکان اتصال یک دستگاه به شبکه را فراهم سازد. کارت شبکه یک یا چند پورت دارد که اجازه می‌دهد انواع کابل‌ها یا سیگنال‌های بی‌سیم برای ارتباط با شبکه استفاده شوند.

کارت شبکه یک رابط فیزیکی برای ارسال و دریافت داده‌ها در اختیار شبکه می‌گذارد. علاوه بر این، هر کارت شبکه دارای یک آدرس MAC منحصربه‌فرد است که دستگاه را در شبکه شناسایی می‌کند.

برخی از مهم‌ترین وظایفی که توسط NIC انجام می‌شوند شامل انتقال داده، مدیریت ترافیک شبکه و پشتیبانی از وقفه‌ها (Interrupt Support) است.

10. فایروال  (Firewall)

فایروال یک دستگاه میانی است که بسته به نوع آن می‌تواند در لایه‌های مختلف مدل OSI فعالیت کند. فایروال ممکن است سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری باشد، اما هدف اصلی آن محافظت از شبکه در برابر دسترسی‌های غیرمجاز یا حملات مخرب از طریق اعمال سیاست‌ها و قوانین امنیتی است.

این دستگاه می‌تواند بسته‌های داده را بر اساس مبدا، مقصد، شماره پورت یا نوع پروتکل مسدود کرده یا به آن‌ها مجوز عبور دهد.

برخی از مهم‌ترین عملکردهای امنیتی فایروال عبارت‌اند از:

• رمزگذاری  (Encryption)
• احراز هویت  (Authentication)  
• ثبت گزارش‌ها  (Logging)
• حسابرسی  (Auditing)

فایروال‌ها انواع مختلفی دارند که برخی از آن‌ها شامل موارد زیر می‌شوند:

• فایروال پروکسی  (Proxy Firewall)
• فایروال  Stateful (Stateful Inspection Firewall)
• فایروال مدیریت یکپارچه تهدید  (UTM Firewall)
• فایروال NGFW
• فایروال Threat-focused NGFW

وظایف تجهیزات شبکه

وظایف تجهیزات شبکه به شرح زیر است:

• کمک به ارسال و دریافت داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف
• کمک به اتصال مؤثر و ایمن دستگاه‌های گوناگون به شبکه
• تجهیزات شبکه در گسترش شبکه و رفع مشکلات سیگنال نقش دارند.
• این تجهیزات به بهبود سرعت شبکه و مدیریت بهتر جریان داده‌ها کمک می‌کنند.
• تجهیزات شبکه همچنین با کنترل دسترسی و جلوگیری از تهدیدات، از شبکه محافظت می‌کنند.

چالش ‌های رایج و راهکارها در مدیریت تجهیزات شبکه

مدیریت تجهیزات شبکه شامل مجموعه‌ای از فعالیت‌هاست که پیکربندی، نظارت و تنظیم دستگاه‌های درگیر در ارتباطات شبکه را در بر می‌گیرد؛ از جمله روترها، سوئیچ‌ها، فایروال‌ها و سرورها. مدیریت تجهیزات شبکه بخشی کلیدی در تضمین پایداری، امنیت و عملکرد بهینه شبکه‌ها محسوب می‌شود و به سازمان‌ها کمک می‌کند تا شبکه خود را از شکست و اختلال محافظت کنند.

با این حال، مدیریت تجهیزات شبکه می‌تواند فرآیندی چالش‌برانگیز باشد و مشکلات گوناگونی در سازمان‌ها ایجاد کند. در ادامه، برخی چالش‌های رایج و راهکارهای آن‌ها ذکر شده است:

• پیکربندی و انطباق: بهتر است همه تجهیزات شبکه به‌صورت بهینه و بر اساس سیاست‌های سازمانی و همچنین استانداردهای صنعتی پیکربندی شوند.
• امنیت شبکه: اجرای تدابیر امنیتی برای محافظت از تجهیزات شبکه در برابر انواع حملات سایبری مانند هک، ویروس‌ها، کرم‌ها و دیگر اشکال حملات DDoS ضروری است.
• نظارت و رفع عیب دستگاه‌ها: شناسایی و سرکوب مشکلاتی که ممکن است به اجزای تجهیزات شبکه، نرم‌افزار یا پیکربندی آن‌ها مربوط باشد.
• مقیاس‌پذیری و برنامه‌ریزی ظرفیت: اطمینان از توانایی تجهیزات شبکه در مدیریت افزایش ترافیک شبکه و پاسخگویی به تقاضای کاربران.
• مدیریت موجودی: مدیریت موجودی تمامی تجهیزات شبکه، چه موقت و چه دائمی، همراه با ثبت اطلاعات پیکربندی و سوابق نگهداری آن‌ها.
• مدیریت تغییرات: پوشش تغییرات مربوط به تجهیزات شبکه و فعالیت‌های شبکه از جمله به‌روزرسانی نرم‌افزار، ارتقای سخت‌افزار و تغییرات در پیکربندی.
• انطباق و حسابرسی: بررسی میزان انطباق تجهیزات شبکه با قوانین و استانداردهای حقوقی مانند HIPAA، PCI-DSS  یا GDPR.
• مدیریت هزینه‌ها: کاهش هزینه‌های غیرضروری در تجهیزات شبکه شامل سخت‌افزار و نرم‌افزار، هزینه‌های مربوط به پرسنل مدیریت شبکه و قراردادهای نگهداری.
• مدیریت تامین کنندگان: نظارت بر تامین‌کنندگان سخت‌افزار، نرم‌افزار و ارائه‌دهندگان خدمات.
• مهارت‌ها و آموزش: اطمینان از اینکه افراد مسئول مدیریت تجهیزات شبکه مهارت‌ها و آموزش‌های لازم را به‌طور کامل دریافت کرده‌اند.

بهترین شیوه‌ ها برای امنیت تجهیزات شبکه

امنیت تجهیزات شبکه حالتی است که در آن دستگاه‌هایی مانند روترها، سوئیچ‌ها، فایروال‌ها و سرورها توسط افراد یا برنامه‌های دیگر قابل باز شدن، استفاده شدن، مختل شدن یا حتی تخریب شدن نباشند. امنیت باید همیشه در تجهیزات شبکه پیاده‌سازی شود تا تهدیدات ناشی از سو استفاده هکرها و مجرمان سایبری به حداقل برسد. هدف اصلی این است که از داده‌های حساس محافظت شده و اطمینان حاصل شود که سرویس‌های ضروری شبکه همواره در حال اجرا هستند.

امنیت تجهیزات شبکه اهمیت دارد زیرا به موارد زیر کمک می‌کند:

• محافظت در برابر دخالت سایر کاربران، نرم‌افزارهای مخرب، دستگاه‌ها و اطلاعات درون شبکه.
• حفاظت در برابر بدافزارها، ویروس‌ها و دیگر تهدیدات امنیتی که معمولاً با حملات سایبری همراه هستند.
• اجرای اقداماتی که تضمین‌کننده پایداری کیفیت داده‌ها و حفظ حریم خصوصی باشند.
• کاهش خطر از کار افتادن شبکه و اختلال در سرویس‌ها
• رعایت استانداردهای قانونی و راهنماها و همچنین پایبندی به بهترین شیوه‌های صنعت

در ادامه برخی از بهترین روش‌ها برای امنیت تجهیزات شبکه آورده شده است:

• استفاده از رمزهای عبور قوی و احراز هویت: تجهیزات شبکه باید با گذرواژه قوی و غیرقابل حدس محافظت شوند. همچنین استفاده از احراز هویت چندمرحله‌ای و به‌کارگیری کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC) برای کنترل دسترسی ضروری است.
• به‌روزرسانی نرم‌افزار: به‌روزرسانی مداوم سیستم‌عامل و Firmware تمام تجهیزات شبکه برای رفع حفره‌های امنیتی که ممکن است توسط هکرها مورد سوءاستفاده قرار گیرد.
• پیکربندی ایمن دستگاه‌ها: تنظیم همه تجهیزات شبکه به‌صورت ایمن با استفاده از قابلیت‌هایی مانند رمزگذاری، فایروال و فهرست‌های کنترل دسترسی (ACL).
• استفاده از پروتکل‌های امن: بهره‌گیری از پروتکل‌های ارتباطی امن مانند HTTPS، SSH  و SFTP.
• نظارت بر تجهیزات شبکه: نظارت مداوم بر تجهیزات شبکه برای شناسایی فعالیت‌های مشکوک با کمک ابزارهایی مانند IDS (سیستم‌های تشخیص نفوذ) و SIEM (مدیریت اطلاعات و رویدادهای امنیتی).
• پیاده‌سازی بخش‌بندی شبکه (Segmentation): تقسیم شبکه به بخش‌های کوچک و ایزوله برای محدود کردن جریان داده‌ها در صورت وقوع نفوذ.
• استفاده از رمزگذاری: داده‌ها هم در زمان انتقال و هم در زمان ذخیره‌سازی باید رمزگذاری شوند.
• محدود کردن دسترسی به تجهیزات شبکه: تجهیزات شبکه تنها باید در دسترس افراد مجاز باشند تا منابع نفوذ کاهش یابد؛ استفاده از ACL و کنترل دسترسی مبتنی بر نقش در این زمینه بسیار موثر است.
• انجام بررسی‌های امنیتی منظم: بررسی‌های امنیتی دوره‌ای باید انجام شود تا سطح امنیت یا نقاط ضعف موجود مشخص گردد.

مزایای مانیتورینگ تجهیزات شبکه

نظارت بر تجهیزات شبکه اهمیت بسیار زیادی دارد تا پایداری و امنیت شبکه تضمین شده و عملکرد آن در بهترین حالت حفظ شود. پایش شامل نظارت بر دستگاه‌های داخل شبکه مانند روترها، سوئیچ‌ها، فایروال‌ها و سرورهاست تا مشکلات احتمالی شناسایی و رفع شوند. در ادامه برخی دلایل مهم برای ضرورت پایش تجهیزات شبکه آورده شده است:

• کمک به سازمان‌ها برای جلوگیری از خرابی‌های شبکه و افزایش کارایی آن
• کاهش زمان موردنیاز برای عیب‌یابی مشکلات و در نتیجه بهبود استفاده از شبکه
• افزایش انطباق با الزامات قانونی و استانداردهای صنعت.
• فراهم کردن دید بلادرنگ نسبت به فعالیت‌های شبکه
• کمک به برنامه‌ریزی ظرفیت و کاهش هزینه‌ها
• ارتقای تجربه کاربری و افزایش بهره‌وری

جمع بندی

تجهیزات شبکه اجزای اساسی شبکه‌های کامپیوتری هستند که وظیفه اصلی آن‌ها فراهم کردن ارتباط و انتقال داده میان دستگاه‌های مختلف در شبکه است. تجهیزات گوناگون شبکه هرکدام عملکرد خاصی دارند و در لایه‌های مختلف مدل شبکه فعالیت می‌کنند. در این مقاله توضیح دادیم که تجهیزات شبکه چیست، هدف آن‌ها چیست و به معرفی انواع تجهیزات شبکه پرداختیم.

پرسش ‌های متداول

تجهیزات شبکه چیست؟

تجهیزات شبکه قطعات سخت‌افزاری هستند که رایانه‌ها و دستگاه‌های مختلف را در یک شبکه به هم متصل می‌کنند.

چه نوع دستگاه ‌هایی در شبکه ‌ها استفاده می ‌شوند؟

انواع مختلفی از دستگاه‌ها در شبکه به کار می‌روند. برخی از رایج‌ترین آن‌ها هاب‌ها، سوئیچ‌ها، روترها، بریج‌ها و گیت‌وی‌ها هستند. هرکدام از این تجهیزات بر اساس نیاز شبکه یا سیستم وظایف خاصی را انجام می‌دهند.

هشت نوع شبکه کدام‌ اند؟

هشت نوع شبکه شامل LAN، SAN، CAN، PAN، WAN، MAN، WLAN و شبکه ناحیه سیستمی (System-Area Network) هستند. هرکدام از این شبکه‌ها بر اساس گستره پوشش و نوع کاربری در محیط‌های مختلف به‌ کار می‌روند.